TEKNIK MESIN STT-MANDALA BANDUNG PENGENALAN MEKATRONIKA · PDF fileMechatronics is the synergistic integration of sensors, actuators, signal conditioning, power electronics, decision

TEKNIK MESIN STT-MANDALA BANDUNG

PENGENALAN MEKATRONIKA

MEKATRONIKA?

MECHATRONICS

Mechatronics

mecha

tronics Eletronics

Mechanics

Mechatronics is the synergistic integration of sensors, actuators, signal conditioning, power electronics, decision and control algorithms, and computer hardware and software to manage complexity, uncertainty, and communication in engineered systems.

PROSES PERANCANGAN MEKATRONIKA

SISTEM MEKANIK

Float Valve

Watt’s Governor Cam Operated Switch

Bi-metallic Strip

Thermostat

REVOLUSI DALAM TEKNOLOGI SEMIKONDUKTOR

An Integrated Circuit

An A2D Converter An Operational Amplifier

Penemuan teknologi integrated circuit (IC).

Teknologi elektronika daya (power electronics) yang dapat memperkuat dan memberikan daya yang diperlukan ke aktuator

Pengkondisian sinyal elektronik dapat menyaring dan mengkoding data sensor dalam format analog atau digital

REVOLUSI TEKNOLOGI INFORMASI (IT)

Pengembangan teknologi VLSI memperkenalkan microprocessor, microcomputer, dan microcontroller.

Perangkat keras komputer makin kecil, murah dan kompak.

Muncul embedded system

.

Contoh revolusi mekanik

Komponen sistem mekatronika Elemen mekanik

Struktur mekanik, mekanisme, thermo-fluid, dan hidrolik dari sistem mekatronika

Elemen mekanik memiliki karakteristik statik dan dinamik

Elemen mekanik berinteraksi dengan lingkungan sesuai dengan tujuan penggunaannya

Elemen mekanik memerlukan daya fisik untuk menghasilkan gerak, gaya, panas dsb.

Elemen mekanik dasar

Inclined plane wedge

Slider-Crank

Cam and Follower

Gear, rack, pinion, etc.

Chain and sprocket

Lever

Linkage Wheel/Axl

Springs

Elemen mekatronika: sistem elektromekanik Sistem elektromekanik:

Sensor Variabel fisik dapat diukur dengan sensor, contoh: cahaya diukur dengan photo-

resistor, perpindahan dengan potentiometer, arah/kemiringan dengan sensor magnetik, suara dengan mikrofon, tegangan dan tekanan dengan strain gage, temperatur dengan thermistor

Actuators: DC servomotor, stepper motor, relay, solenoid, speaker, light emitting diode (LED), shape memory alloy, electromagnet, dan pompa memberikan input ke sistem fisik

IC-based sensors/actuators (digital-compass, -potentiometer, dsb.).

DC Motor

Pneumatic Cylinder

Flexiforce Sensor

Elemen mekatronika: komponen listrik dan elemen elektronik Komponen listrik:

resistor (R), capacitor (C), inductor (L), transformer, rangkaian listrik, dan sinyal analog

Elemen elektronik: analog/digital electronics, transistors, thyristors, opto-isolators,

operational amplifiers, power electronics, dan signal conditioning

Elemen listrik dan elektronik digunakan sebagai penghubung antara sensor dan aktuator elektromekanikal dengan elemen perangkat keras komputer

Elemen mekatronika: elemen kontrol/komputasi Elemen kontrol/komputasi:

Analog-to-digital (A2D) converter, digital-to-analog (D2A) converter, digital input/output (I/O), counters, timers, microprocessor, microcontroller, data acquisition and control (DAC) board, dan digital signal processing (DSP) board

Control interface sebagai penghubung sinyal analog/digital Komunikasdari sinyal sensor ke komputer dan sinyal kontrol dari komputer

ke aktuator

Komputer menerapkan algoritma kontrol yang menggunakan hasil dari pengukuran sensor untuk menentukan aksi pengontrol yang diberikan ke aktuator

Elemen mekatronika: sistem informasi Sistem informasi : hardware/software untuk

Analisis sistem dinamik dengan bantuan komputer, optimasi, desain dan simulasi

virtual instrumentation (Labview)

rapid control prototyping

hardware-in-the-loop simulation (HIL)

PC-based data acquisition and control (Labview, Matlab dll)

Elemen utama sistem mekatronika

Penerapan mekatronika

Home automation

Robotics

automotive